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[数据结构与算法][AcWing] 338. 计数问题 (C++实现)数位统计dp例题

1. 题目

在这里插入图片描述
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2. 读题(需要重点注意的东西)

思路:
本题思路不难,主要还是需要分情况讨论清楚,此外,代码实现有边界情况,将思路转换成代码有点复杂。
主要的思路如下:
1、首先计数得分为计0的数计除0外的其他数两种情况;
2、再而,又得针对前三位的取法分为恰好① 取abc② 取abc-1 ~ 001(计0时)or000 (计除0外的数)

具体的分类情况如下图所示:
在这里插入图片描述
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3. 解法

---------------------------------------------------解法---------------------------------------------------

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>

using namespace std;

const int N = 10;

/*

001~abc-1, 999

abc
    1. num[i] < x, 0
    2. num[i] == x, 0~efg
    3. num[i] > x, 0~999

*/

// 获取num中以l开头,r结尾组成的数是多少,就是求思路中的“abc”
int get(vector<int> num, int l, int r)
{
    int res = 0;
    for (int i = l; i >= r; i -- ) res = res * 10 + num[i];
    return res;
}

// 求10的x次方
int power10(int x)
{
    int res = 1;
    while (x -- ) res *= 10;
    return res;
}

// count函数用于计数 1 ~ n 中,x出现的次数
int count(int n, int x)
{
    if (!n) return 0; // 如果n为0,返回0;因为我们统计的是从1~n中每个数出现的次数(注意数据范围取不到0的)

    // num数组用于存储每一位上的数是多少(注意是倒着的,因此在下面for循环时,也是倒着遍历的)
    vector<int> num; 
    // 如 n = 12345
    // 则 num = {5,4,3,2,1}
    while (n)
    {
        num.push_back(n % 10);
        n /= 10;
    }
    // n此时表示原来n有多少位,然后用于计算i在每一位上的数有多少个
    n = num.size();
    
    // 计算i在每一位上的数有多少个
    int res = 0;
    // - !x的作用是,当x = 0时,要统计0在每一位上的数的个数,因为0不能在首位,所以此时 - !x = -1 ,即从第二位开始枚举
    for (int i = n - 1 - !x; i >= 0; i -- )
    {
        // ---------------------------第 ① 种情况---------------------------
        if (i < n - 1) // 枚举到最高位时,第①种情况是不存在的,因此需要i < n - 1特判一下
        {
            res += get(num, n - 1, i + 1) * power10(i); 
            if (!x) res -= power10(i); // 如果 x == 0,要减去在首位的计数
        }
        // ---------------------------第 ② 种情况---------------------------
        // ② 中 第 Ⅰ 种情况,为0,不用写
        if (num[i] == x) res += get(num, i - 1, 0) + 1; // 即 ② 中的第 Ⅱ 种情况 (d = x)
        else if (num[i] > x) res += power10(i); // 即 ② 中的第 Ⅲ 种情况  (d > x)
    }

    return res;
}

int main()
{
    int a, b;
    while (cin >> a >> b , a)
    {
        if (a > b) swap(a, b); // 保证 b 是始终大于 a 的(因为题目中输入的第一个数 a 有可能大于第二个数 b )

        // 计算的是b和a中i出现的次数
        // 要求的是b到a之间的数的数,因此采用前缀和的思想,用b的计数-a的计数
        for (int i = 0; i <= 9; i ++ )
            cout << count(b, i) - count(a - 1, i) << ' ';
        cout << endl;
    }

    return 0;
}

可能存在的问题

4. 可能有帮助的前置习题

5. 所用到的数据结构与算法思想

  • 动态规划
  • 数位统计dp

6. 总结

线性dp的例题,理解思想并自行推导出代码。

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加:2021-12-18 16:14:34  更:2021-12-18 16:15:26 
 
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